Con questo termine si identificano diverse tecniche atte a ridurre i consumi di energia necessaria allo svolgimento delle varie attività umane. Il risparmio può essere ottenuto sia modificando i processi in modo che ci siano meno sprechi sia utilizzando tecnologie in grado di trasformare l'energia da una forma all'altra in modo più efficiente.

Uno degli esempi più comuni di risparmio in ambito domestico è dato dalla sostituzione delle lampadine ad incandescenza con quelle fluorescenti che emettono una quantità di energia luminosa diverse volte superiore alle prime a parità di energia consumata. Il loro uso in Italia è molto meno diffuso di quanto non lo sia nel resto d’Europa (occupano solo il 10% del mercato) nonostante consentano un risparmio fino a ca. 150 euro durante il loro ciclo di vita, che mediamente è di 10.000 ore, rispetto alle lampadine tradizionali (1000 ore).

Si valuta che in Italia (dato ENEA) il consumo elettrico per l’illuminazione domestica sia pari a 7 miliardi di kWh di cui ca. 5 si potrebbero risparmiare illuminando con maggiore razionalità le nostre abitazioni. 

L’energia solare derivante dall'irraggiamento del Sole al suolo costituisce un serbatoio immenso di energia pulita, rinnovabile e a costo zero come materia prima.

La quantità di energia solare che arriva sul suolo terrestre è enorme, circa mille volte superiore a tutta l'energia usata dall'umanità nel suo complesso. È però poco concentrata poiché non tutta la superficie terrestre risulta omogeneamente irraggiata: ciò dipende dalla nuvolosità (le nuvole assorbono una grande quantità di radiazioni), dall'incidenza dei raggi solari, dalla massa atmosferica che sovrasta la superficie terrestre e, quindi, è necessario raccogliere energia da aree molto vaste per averne quantità significative.

L’Italia offre condizioni meteorologiche molto buone per l’uso dell’energia solare, sia al nord che al sud.

In Europa alla fine del 2005 la potenza fotovoltaica installata ha raggiunto i 5.000 MW, con un autentico boom delle istallazioni in Germania (836MW nel solo 2005), Giappone, Spagna e Stati Uniti. Cresce la diffusione del solare termico in tutto il mondo, con Paesi come la Grecia, l’Austria, il Portogallo che in pochi anni hanno realizzato una larga diffusione. (Fonte: www.fonti-rinnovabili.it).

Varie tecnologie sono state infatti sviluppate per poterla sfruttare al meglio.

La radiazione solare si può sfruttare attraverso:

- pannelli solari per il riscaldamento dell’acqua;

-pannelli fotovoltaici per produrre energia elettrica.

 

Il pannello solare termico 

Il modo più semplice di sfruttare l’energia solare resta ancora quello per la produzione di acqua calda: con i pannelli solari termici si può abbattere la spesa per l’acqua calda del bagno o dell’impianto di riscaldamento fino al 60%.

I pannelli solari sono composti da una superficie piana contenente un fluido che, riscaldato dal Sole, trasferisce il calore assorbito all’acqua che è a sua volta contenuta da un serbatoio isolato termicamente, in modo da mantenere a lungo la temperatura raggiunta.

Un impianto solare standard consente di risparmiare fino all’80% dell’energia necessaria per la preparazione di acqua calda sanitaria (bagno + cucina) e dal 20 al 35% della domanda complessiva di calore per il riscaldamento degli ambienti.

Il risparmio medio che si può ottenere è indicativamente di 100-180 metri cubi di metano a persona all’anno, con una mancata emissione di anidride carbonica (la sostanza maggiormente responsabile dell'effetto serra ) di 230-400 kg annui per persona. (fonte www.ecorete.it).

 

L'energia eolica è il prodotto della conversione dell'energia cinetica del vento in elettrica.

Il suo sfruttamento, relativamente semplice e poco costoso, è attuato tramite macchine eoliche dette generatori eolici o aerogeneratori (vedi sotto).

Prima tra tutte le energie rinnovabili per il rapporto costo/produzione, l’eolica è stata anche la prima fonte energetica rinnovabile usata dall'uomo: tracce di mulini per sollevare acqua dai pozzi vengono fatte risalire ad almeno 4000 anni fa e sono state trovate in Cina, nell’antica Persia, in Egitto. L’arrivo dei mulini a vento in Europa è del Medioevo, intorno all’epoca delle Crociate.

I primi mulini a vento per produrre energia, invece, sono americani e risalgono agli inizi del ‘900. Ma adesso è la Germania a svettare in testa alla classifica mondiale con più di 8000 MW di potenza. L’Italia è al sesto posto nella classifica, con impianti concentrati soprattutto nel Mezzogiorno e che soddisfano il 2% del fabbisogno energetico. (Fonte: IsesItalia).

L’energia dal vento presenta ad oggi un tasso di crescita annua del 40%, mostrando una convenienza sia dal punto di vista economico sia da quello ambientale, dal momento che riducendo la dipendenza dai combustibili fossili si può contribuire alla riduzione dell’emissione di anidride carbonica responsabile dei cambiamenti climatici della Terra. 

Il numero di impianti eolici installati nel 2005 è aumentato del 43% rispetto all'anno precedente con un aumento del totale degli impianti del 25%. (Fonte: www.energoclub.it).

Nel 2005 la potenza eolica a livello mondiale è arrivata a 58.000 MW installati, con una crescita costante nei Paesi europei: in Germania 1.808MW installati nel 2005, in Spagna 1.764, negli Stati Uniti 2.400. (Fonte: www.fonti-rinnovabili.it).

Oltre ad avere un costo d'installazione basso, l’energia eolica ha anche un costo di esercizio (o costo di produzione) basso: 3-4 centesimi di euro al kWh contro i 4 del carbone, e i 6 o più del petrolio il cui prezzo al barile aumenta con continuità e rende difficile il calcolo. Tale costo d'esercizio è tipicamente basso (circa cioè 30.000 volte inferiore al costo d'acquisto) poiché la fonte energetica-vento è gratuita.

 

L’idrogeno è l’elemento più abbondante nell’Universo, è presente sul pianeta nell’acqua e negli idrocarburi. In forma molecolare è un ottimo combustibile, non è tossico e bruciando produce solo acqua.

Esso può essere utilizzato nelle celle a combustibile (FC) per la produzione di energia, con un impatto ambientale molto ridotto.

In una cella a combustibile, infatti, l’idrogeno e l’ossigeno si combinano insieme e si ottengono elettricità ed acqua. In pratica, una cella a combustibile è come una pila, che converte energia chimica in energia elettrica.

Tuttavia esiste un problema: l’idrogeno non è disponibile sulla Terra allo stato elementare e pertanto è necessario ottenerlo da fonti secondarie, come per esempio l’acqua e i combustibili fossili, comportando, quindi, un consumo di energia. Per quest’ultimo motivo viene definito un “accumulatore” di energia e il suo utilizzo più efficace è come veicolo di trasporto dell’energia nello spazio e nel tempo (come carburante per veicoli, come accumulatore in abbinamento a turbine eoliche o pannelli solari).

La produzione di idrogeno deve quindi avvenire attraverso modalità che non comportino la produzione degli stessi inquinanti che il suo utilizzo eviterebbe.

In attesa di risultati da parte dell’Enea, impegnata in sperimentazioni per produrre idrogeno in modo pulito, le uniche sorgenti da cui si riesce ad estrarre con una certa facilità tale elemento restano gli idrocarburi, come il petrolio.

Per tale ragione il suo impiego attualmente è molto limitato e dovuto esclusivamente alla mancata emissione di sostanze inquinanti.